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Idrologia sotterranea ( 5 CFU )
Prof. Maria Giovanna Tanda
     Tel. 0521905946 - Fax. 0521905953           E-mail. mariagiovanna.tanda@unipr.it           Home page. http://www.unipr.it/~mtanda7

Finalità
Il corso si propone di fornire allo studenti gli strumenti teorici e pratici utili per la comprensione dei fenomeni idrologici di interesse per le falde acquifere sotterranee e per una utilizzazione razionale della risorsa idrica disponibile nel sottosuolo.

Programma
Modelli matematici delle acque sotterranee. Richiami e integrazioni di idraulica dei mezzi porosi: porosità, permeabilità dei mezzi porosi saturi, legge di Darcy, curva caratteristica per la zona insatura, permeabilità dei mezzi porosi insaturi, equazione di continuità dell’acqua entro il mezzo poroso saturo, coefficiente di immagazzinamento specifico, equazione di Laplace e sue soluzioni notevoli, acquiferi a comportamento bidimensionale confinati e non confinati, coefficienti di immagazzinamento, pozzi artesiani e freatici, prove di pompaggio e loro interpretazione. Metodi numerici per la risoluzione delle equazioni: differenze finite ed elementi finiti. Scelta delle scale spaziali e temporali e delle condizioni al contorno. Interazione tra acque superficiali e sotterranee.

Trasporto di inquinanti. Meccanismi di trasporto: advettivo, diffusivo e dispersivo. Reazioni chimico-fisico-biologico nelle acque sotterranee. Equazione di continuità dell’inquinante nell’acqua di falda e nel terreno di falda. Scrittura del modello matematico formale di trasporto dell’inquinante: problema accoppiato e disaccoppiato. Soluzione analitica del trasporto in casi semplici. Tecniche di soluzione numerica dei problemi di trasporto. Caratterizzazione di siti inquinati. Problemi inversi di trasporto dell’inquinante. Principali tecniche per il contenimento degli inquinanti e la bonifica degli acquiferi.

Trattamento della eterogeneità naturale degli acquiferi. Richiami di teoria dei processi stocastici. Metodo di Kreaging per la stima delle variabili stocastiche regionali. Teoria stocastica del trasporto di inquinante nei mezzi eterogenei naturali. Principali risultati per il modo uniforme in media e per il moto in presenza di ricarica.

Attività d'esercitazione
Esercitazioni numeriche con calcolatore elettronico sui seguenti argomenti: applicazione del Kreaging per la stima della trasmissività di un acquifero regionale; interpretazione di prove di portata in regime di moto vario; casi didattici di modellazione matematica di acquiferi regionali.

Modalità d'esame
Colloquio orale.

Propedeuticità
Idraulica.

Testi consigliati
Butera I. e Tanda M. G.: Dispense del Corso di Idrologia Sotterranea per gli allievi di Ingegneria per l’Ambiente ed il Territorio, Dipartimento di Ingegneria Civile dell’Università di Parma.
De Marsily G. : Quantitative Hydrogeology – Groundwater Hydrology for Engineers, Academic Press, Inc., 1986.
Domenico P.A. e F. W. Schwartz: Physical and Chemical Hydrogeology, John Wiley & Sons, Inc., 1998.

Testi d'approfondimento
Bear J. e A. Verruijt: Modeling Groundwater Flow and Pollution, D. Reidel Pub. Company, 1998.
Canter L. W., Knox R.C., Rasmussen, Spizzichino, Ground Water Pollution Control, Lewis Pub., 1985.
Detay M.: Water wells, John Wiley & Sons, Inc., 1997.
 
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